沉默SEMA3A基因对胶质瘤细胞U251增殖和转移的影响

  • 格式:pdf
  • 大小:1.09 MB
  • 文档页数:8

第2l卷第2期 2015年4月 

上海戈 报(自然科学版) 

JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE) Vl01.21 NO.2 

Apr.2015 

DOI:10.3969/j.issn.1007—2861.2014.03.007 

沉默SEMA3A基因对胶质瘤细胞U251 增殖和转移的影响 

何志敏 , 马文丽 , 郑文岭 ,。 (1.上海大学电子生物研究所,上海200444;2.南方医科大学基因工程研究所,广州510515 3.华南基因组研究中心,广州510800) 

摘要: 探讨了SEMA3A基因在恶性胶质瘤细胞U251迁移和侵袭能力中的作用,及其用于 胶质瘤临床治疗的可行性.用特异识别SEMA3A基因的短发卡RNA(short hairpin RNA, shRNA)片段与真核表达载体pFH GFP—L连接,再与辅助质粒联用来包装慢病毒.通过荧光 显微镜观察感染胶质瘤细胞U251的感染效率.通过实时定量PCR技术和Western—blot技术 验证了U251细胞中SEMA3A基因的沉默效果.通过MTT法、PI染色法和Transwell小室分 别检测了U251细胞增殖、细胞周期和运动能力的变化.结果表明,SEMA3A shRNA慢病毒 感染U251能有效拉底SEMA3A基因的表达水平fP<0.01),使U251细胞的增殖能力、迁移 和侵袭能力明显降低(P<0.05),细胞大量阻滞在G2/M期,并促进了细胞凋t(P<0.05). 关键词:胶质瘤;SEMA3A基因;增殖;转移 中图分类号:R 73 文献标志码:A 文章编号:100%2861(2015)02。0237—08 

E ct of RNA interference proliferation and metastasis targeting SEMA3A on 

of glioma cell line U251 

HE Zhi—min .MA Wen—li ,一.ZHENG Wen—ling ,3 (1.Bio—electronic Center,Shanghai University,Shanghai 200444,China; 2.Institute of Genetic Engineering,South Medical University,Cuangzhou 510515,China 3.South China Research Center,Guangzhou 510800,China) 

Abstract:This paper explores the effect of knockdown SEMA3A gene on the migration and invasion of glioma cell line U251.Preliminary discussion of the potential in treatment of glioma was carried out.The highest knockdown efficiency plasmid packaged by a lentivirus packaging vector system was constructed,which contained a pFH—GFP-L vector and a short hairpin RNA(shRNA)sequence targeting the human SEMA3A gene.U251 cells were infected with a modified lentivirus vector.The infection efficiency of shRNA targeting SEMA3A gene was observed by fluorescence microscope.Real—time PCR reaction and Ⅵ stern—blot were used to investigate the expression of mRNA and protein of SEMA3A. The results show that the lentivirus containing SEMA3A target shRNA are efficient in silencing SEMA3A expression(P<0.01).Knockdown SEMA3A gene expression could significantly inhibit the proliferation and metastasis of U251 cells(P<0.05).In addition, 

收稿日期:2014—03—24 通信作者:郑文岭(1962一),男,教授,博士生导师,博士,研究方向为基因诊断与基因治疗等 E-mail:690897618 ̄qq.corn 238 上 天 振(自然科学版) 第21卷 a large number of U251 cells are arrested in G2/M phase,promoting apoptosis(P<0.05) Key words:glioma;SEMA3A gene;proliferation;metastasis 

胶质瘤是成人中常见的原发性恶性神经系统肿瘤,具有治愈率低、复发率高、综合治疗效 果差等特点.患者的5年生存率不到3%[1J1其原因主要在于肿瘤的转移能力很强.因此,抑制 肿瘤的转移能力对于治疗胶质瘤意义重大. SEMA3A属于Semaphorins信号蛋白家族,是已发现的最强轴突导向分子,在神经系统的 发育过程中对神经元及胶质细胞发挥着重要的导向作用[2-4].研究发现,SEMA3A对调节细胞 粘附、增殖,以及在肿瘤细胞转移及血管形成过程中具有特殊地位[5_71. 在多数情况下,肿瘤细胞内SEMA3A基因的表达水平较低[8】.然而,本实验室的前期 研究发现:在胶质瘤细胞U251中,SEMA3A基因的表达水平明显高于正常对照组.为了研 究SEMA3A基因在U251细胞中的高表达与该细胞转移能力之间的关系,本实验采用慢病毒 介导的特异性短发卡RNA(short hairpin RNA,shRNA)q:扰技术,探讨了SEMA3A基因表达 水平下调对U251细胞迁移和侵袭能力的影响. 

1材料和方法 1.1 实验试剂与仪器 SEMA3A抗体购自Abcam公司;限制性内切酶、DNA连接酶、逆转录试剂盒购自Takara 公司;pFH—GFP—L慢病毒骨架质粒及包装辅助质粒购自黄离生物公司;shRNA购白吉凯 基因公司:质粒小抽试剂盒、质粒中抽试剂盒、凝胶回收试剂盒购白天根生化科技公 司;DNA纯化试剂盒购自Omega公司;LipofectamineTM 2000试剂、Trizol总RNA提取试 剂购自Invitrogen公司;DMEM培养基、小牛血清购白Hyclone公司;氨苄、胰酶、青链霉 素购自Solarbio公司;细胞培养皿、培养板、冻存管购自Corning公司;Matrigel基质胶购 自Sigma公司;Transwell小室购自Millipore公司:胶质瘤细胞株U251购自中国科学院上海 生命科学研究院细胞资源中心;质粒、大肠杆菌DH5c ̄、人肾上皮细胞株293T为本实验室 保存:DH5a感受态细菌由本实验室自行制备;其余试剂均为分析纯.随机引物、特异性引 物、PCR引物由Invitrogen公司合成.测序由金唯治公司完成. 另外,水平电泳仪、Real—Time PCR仪购自Bio—Rad公司;PCR自动扩增仪购白Bioer公 司;酶标仪购自BioTek公司;荧光倒置显微镜购自Olympus公司;冷冻离心机购自Thermo公 司:凝胶电泳成像系统购自Kodak公司. 1.2实验方法 1.2.1 SEMA3A敲减慢病毒载体构建及病毒感染 靶向SEMA3A基因的shRNA—SEMA3A正义链序列为5'-GGGAAGAACAATGTGCCAA GG一3 阴性对照的shRNA—NC正义链序歹0为5'-GTTCTCCGAACGTGTCACGT一3 .两边 分别与酶切位点NheI和Pad的粘性末端相连.将合成好的shRNA正义链与反义链在退火缓 冲液中退火形成双链DNA.反应条件如下:90。C水浴加热1 min;按照每90 S降温1。C的速 度等梯度冷却至30。C;之后自然冷却到室温,-20。C保存.以pFH—GFP—L质粒为慢病毒骨 架质粒.该载体质粒包含CMV启动子、H1启动子以及绿色荧光蛋白报告基因,通过与两个 辅助包装质粒pHelper 1.0和pHelper 2.0结合,可以在宿主细胞中包装成无复制能力的慢病 毒颗粒.用NheI和PacI内切酶酶切,使载体质粒线性化,在DNA连接酶的作用下与退火双 链DNA连接.连接产物转化为感受态细菌DH5( ̄,通过含抗生素的培养基筛选得到阳性克隆, 第2期 何志敏,等:沉默SEMA3A基因对胶质瘤细胞U251增殖和转移的影响 239 并进行PCR鉴定与测序.选择序列正确的克隆进行PCR扩增,用抽提试剂盒抽提慢病毒包装 辅助质粒和扩增之后的载体质粒,并检测所提质粒的浓度. 转染前24 h,将生长状态良好、汇合度达80%^一90%的293T细胞用胰酶消化,并进行活细 胞计数.以6×10 个细胞/mL的密度接种在15 cm培养皿中,并于37。C,5%CO2细胞培养箱内 培养.24 h后,待细胞汇合度达到50%^一60%时用于转染. 转染前2 h,将细胞用PBS清洗两遍,替换无血清的Opti—MEM培养基,取若干离心管 并标记,加入所抽提的各质粒溶液:pFH.GFP.L载体20 gg,pHelper 1.0质粒15 gg,pHelper 2.0质粒10 g,并与相应体积的Opti.MEM培养基混合均匀,稀释调整总体积为2.5 mL,室 温静置孵育5min.将Lipofectamine TM 2000摇匀后取出100 L与2.4mL Opti.MEM混合, 室温静置孵育5 rain.将稀释好的质粒溶液分别与Lipofectamine TM 2000混合摇匀,室温 静置孵育20 min,充分形成质粒DNA与Lipofectamine 2000的转染复合物.将转染复合物加 入293T细胞培养液中,于37。C,5%CO2细胞培养箱中培养.8 h后,移除混合培养基,每皿 加入10 mL的PBS,清洗两遍后倒去.每皿细胞中加入含10%FBS的DMEM培养基15 mL, 于37。C,5%CO2细胞培养箱内继续培养.48 h后回收含有病毒颗粒的上清,于-80。C冻存. 采用梯度稀释法测定病毒滴度.